Chitin [(C8H13O5N)n] er en polymer bestående af N-acetylglucosamin-underenheder forbundet med kovalent β- (1 → 4) -bindinger. N-acetylglucosamin er en glucose afledte. Strukturelt svarer chitin til cellulose, der består af glukoseunderenheder og også er forbundet med β- (1 → 4) -bindinger, undtagen en hydroxylgruppe på en cellulose monomer erstattes af en acetylamingruppe i en chitinmonomer. Funktionelt ligner chitin mest proteinet keratin, der bruges som en strukturel komponent i mange organismer. Chitin er den næst mest rigelige biopolymer i verden efter cellulose.
Vigtige takeaways: Chitin-fakta
- Chitin er et polysaccharid lavet af sammenkoblet N-acetylglucosamin-underenheder. Det har den kemiske formel (C8H13O5N)n.
- Strukturen af chitin ligner mest strukturen for cellulose. Dets funktion ligner mest keratin. Chitin er en strukturel bestanddel af leddyr eksoskeletter, svampe cellevægge, bløddyrskaller og fiskeskæl.
- Mens mennesker ikke producerer chitin, har det anvendelser inden for medicin og som et ernæringstilskud. Det kan bruges til at fremstille bionedbrydelig plast og kirurgisk tråd, som fødevaretilsætningsstof og til papirfremstilling.
Strukturen af chitin blev beskrevet af Albert Hoffman i 1929. Ordet "chitin" stammer fra det franske ord chitinderivater og græsk ord Chiton, som betyder "dækning." Selvom begge ord kommer fra samme kilde, bør "chitin" ikke forveksles med "chiton", som er en bløddyr med et beskyttende skall.
Et beslægtet molekyle er chitosan, som fremstilles ved deacetylering af chitin. Chitin er uopløselig i vand, mens chitosan er opløselig.
Chitin-egenskaber
Hydrogenbinding mellem monomerer i chitin gør det meget stærkt. Ren chitin er gennemskinnelig og fleksibel. I mange dyr kombineres chitin imidlertid med andre molekyler til dannelse af et sammensat materiale. For eksempel i bløddyr og krebsdyr kombineres det med calciumcarbonat til dannelse af hårde og ofte farverige skaller. Hos insekter er chitin ofte stablet i krystaller, der producerer iriserende farver, der bruges til biomimik, kommunikation og til at tiltrække kammerater.
Chitinkilder og -funktioner
Chitin er primært et strukturelt materiale i organismer. Det er hovedkomponenten i svampecellevægge. Det danner eksoskeletter af insekter og krebsdyr. Det danner radollerne (tænderne) af bløddyr og næbbenes næb. Chitin forekommer også i hvirveldyr. Fiskeskalaer og nogle amfibievægte indeholder chitin.
Sundhedseffekter i planter
Planter har flere immunreceptorer for chitin og dets nedbrydningsprodukter. Når disse receptorer aktiveres i planter, jasmonat hormoner frigives, der indleder et immunrespons. Dette er en måde, planter forsvarer sig mod skadedyr. Inden for landbruget kan chitin bruges til at styrke plantens forsvar mod sygdomme og som gødning.
Sundhedseffekter hos mennesker
Mennesker og andre pattedyr producerer ikke chitin. De har dog en enzymet kaldet chitinase, der nedbryder den. Chitinase er til stede i human gastrisk juice, så chitin er fordøjelig. Chitin og dets nedbrydningsprodukter registreres i hud, lunger og fordøjelseskanal ved at starte en immunrespons og potentielt yde beskyttelse mod parasitter. Allergier mod støvmider og skaldyr skyldes ofte en chitinallergi.
Andre anvendelser
Da de stimulerer et immunrespons, kan chitin og chitosan bruges som vaccinetilskud. Chitin kan have anvendelser inden for medicin som en komponent i bandager eller til kirurgisk tråd. Chitin bruges i papirfremstilling som en forstærker og størrelse. Chitin bruges som fødevaretilsætningsstof til at forbedre smagen og som emulgator. Det sælges som et supplement som et antiinflammatorisk middel for at reducere kolesterol, understøtte vægttab og kontrollere blodtrykket. Chitosan kan bruges til at fremstille bionedbrydelig plast.
Kilder
- Campbell, N. EN. (1996). Biologi (4. udgave). Benjamin Cummings, nyt værk. ISBN: 0-8053-1957-3.
- Cheung, R. C.; Ng, T. B.; Wong, J. H.; Chan, W. Y. (2015). "Chitosan: En opdatering af potentielle biomedicinske og farmaceutiske applikationer." Marine stoffer. 13 (8): 5156–5186. doi:10,3390 / md13085156
- Elieh Ali Komi, D.; Sharma, L.; Dela Cruz, C.S. (2017). "Chitin og dens virkninger på inflammatoriske og immunresponser." Kliniske anmeldelser inden for allergi og immunologi. 54 (2): 213–223. doi:10,1007 / s12016-017-8600-0
- Karrer, P.; Hofmann, A. (1929). "Polysaccharid XXXIX. Über den enzymatischen Abbau von Chitin og Chitosan I. " Helvetica Chimica Acta. 12 (1) 616-637.
- Tang, W. Joyce; Fernandez, Javier; Sohn, Joel J.; Amemiya, Chris T. (2015) "Chitin produceres endogent i hvirveldyr." Curr Biol. 25(7): 897–900. doi:10.1016 / j.cub.2015.01.058